(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設ＰＣ構造物のＰＣ緊張材挿通シース傾斜部分又は鉛直部分のグラウト未充填空洞内に防錆剤水溶液を注入するに際し、
該防錆剤水溶液の注入作業に先立って、前記グラウト未充填空洞上端の密閉度を計測し、
該グラウト未充填空洞上端が密閉された状態にある場合と、通気性がある場合とに応じて、防錆剤水溶液を注入する方法を選択使用することを特徴としてなる既設ＰＣ構造物におけるＰＣ緊張材挿通シース内空洞への防錆剤水溶液注入方法。
【請求項２】
前記密閉度の計測は、前記空洞に減圧用の流路を連通させ、該流路を通じて減圧ポンプにより前記空洞内を減圧させ、該減圧によって前記グラウト未充填空洞上端以外の通気部分を密閉し、該密閉後の空洞内の減圧度によってグラウト未充填空洞上端の通気性を判断するリークテストにより行う請求項１に記載の既設ＰＣ構造物におけるＰＣ緊張材挿通シース内空洞への防錆剤水溶液注入方法。
【請求項３】
前記密閉度の計測によって前記グラウト未充填空洞上端の通気を確認した後、該空洞に防錆剤水溶液注入用ホースの一端を連通させ、該ホースの他端側を防錆剤水溶液注入用容器の下端に連通させ、該防錆剤水溶液注入用容器内の液面を前記グラウト未充填空洞上端の高さに維持させて自然流下による注入作業を行う請求項1又は２に記載の既設ＰＣ構造物におけるＰＣ緊張材挿通シース内空洞への防錆剤水溶液注入方法。
【請求項４】
前記密閉度の計測によって前記グラウト未充填空洞上端の密閉を確認した後、前記空洞内に防錆剤水溶液注入用ホースの先端を前記グラウト未充填空洞上端に可能な限り近い位置まで挿入した状態で前記空洞内を減圧させ、然る後、該防錆剤水溶液注入ホースから防錆剤水溶液を注入する請求項1又は２に記載の既設ＰＣ構造物におけるＰＣ緊張材挿通シース内空洞への防錆剤水溶液注入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設のプレストレストコンクリート（以下ＰＣと記す）構造物におけるシースの定着側端部やその他の傾斜又は鉛直部分に存在している空洞内に亜硫酸リチウム水溶液等の防錆剤水溶液を注入するＰＣ緊張材挿通シース傾斜部分の空洞内への防錆剤水溶液注入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ポストテンション方式のＰＣ桁に使用されているＰＣ緊張材挿通用シース内に空洞が存在しており、その内部の腐食が問題視されるに至っている。
【０００３】
特に高架道路のＰＣ桁においては、図１に示すようにＰＣ緊張材６のＰＣ緊張材定着部３が舗装２の下にあって斜め上向きに備えられている箇所があり、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等凍結防止剤の散布が盛んに行われている個所では、これらの凍結防止剤が水とともに舗装２内に浸透し、ＰＣ緊張材定着部３を通してシース内に入り、ＰＣ緊張材を腐食させる事態が発生している。
【０００４】
このため近年において、このシースのＰＣ緊張材定着部側端部にできている空洞内に、グラウトを再注入する方法が開発されている（例えば特許文献１、２）。
【０００５】
また、イオン化傾向の大きい金属は、その表面に不動態化処理を施せば、腐食速度が殆どゼロとなることが知られている（非特許文献１）。
【０００６】
更に、躯体表面部分の鋼材が飛沫塩分等で腐食しているＰＣ構造物又はＲＣ構造物に対しては、防錆剤として亜硝酸リチウム溶液を混入したモルタルを躯体表面に吹き付けることによって不動態被膜を形成する方法が知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２３６９３号公報
【特許文献２】特開２００５−２３５６７号公報
【特許文献３】特開２００７−１７７５６７号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「化学大辞典（第７巻）」協立出版株式会社  昭和５６年１０月１５日発行  ９１１頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述した特許文献1及び２に示されている空洞にグラウトを再充填した場合であっても、発錆しているＰＣ緊張材の腐食の進行を完全に止めることは難しく、また、引用文献３に示されているように、躯体表面部分の鋼材については亜硫酸塩リチウム水溶液を使用することによって防錆が可能であっても、シースのＰＣ緊張材定着部側端部内等のようなＰＣ緊張材挿通用シースの空洞内の防錆のために亜硫酸リチウム水溶液を使用する技術は、従来存在していなかった。
【００１０】
このような従来の状況に鑑み、本発明者らは、シース内のグラウト未充填の空洞にグラウトを再充填するに先立って、シース内面及び空洞内に露出しているＰＣ緊張材に防錆剤水溶液を供給してＰＣ緊張材表面に不動態被膜を形成させる技術を開発した。
【００１１】
しかし、この種の防錆剤をＰＣ緊張材挿通用シース内の空洞に供給する場合において、その空洞が図１に示すように高架道路の舗装下にある場合には、グラウト再充填作業を道路の供用を停止することなく施工しなければならない。
【００１２】
また、ＰＣ緊張材やＰＣ緊張材定着部金具の錆層に防錆剤水溶液が十分に浸透しなければ所望の防錆効果が得られない。
【００１３】
更に、使用する亜硫酸リチウム水溶液等の防錆剤溶液は、毒劇物に指定されていないが、多量に排水に流れ込むと望ましくないため、定着部を通じて定着部保護コンクリート側、即ち舗装側からの漏出を最小限にする必要がある。
【００１４】
本発明は、このような状況に鑑み、ＰＣ緊張材定着部側のシース内空洞のようなＰＣ緊張材挿通用シース内のグラウト未充填の空洞内に、その空洞の状況に応じて適切な状態で防錆剤が供給されるようにした既設ＰＣ構造物におけるＰＣ緊張材挿通シース内空洞への防錆剤水溶液注入方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載の発明の特徴は、既設ＰＣ構造物のＰＣ緊張材挿通シース傾斜部分のグラウト未充填空洞内に防錆剤水溶液を注入するに際し、該防錆剤水溶液の注入作業に先立って、前記グラウト未充填空洞上端の密閉度を計測し、該グラウト未充填空洞上端が密閉された状態にある場合と、通気性がある場合とに応じて、防錆剤水溶液の注入する方法を選択使用することにある。
【００１６】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記密閉度の計測は、前記空洞に減圧用の流路を連通させ、該流路を通じて減圧ポンプにより前記空洞内を減圧させ、該減圧によって前記グラウト未充填空洞上端以外の通気部分を密閉し、該密閉後の空洞内の減圧度によってグラウト未充填空洞上端の通気性を判断するリークテストにより行うことにある。
【００１７】
請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記密閉度の計測によって前記グラウト未充填空洞上端の通気を確認した後、該空洞に防錆剤水溶液注入用ホースの一端を連通させ、該ホースの他端側を防錆剤水溶液注入用容器の下端に連通させ、該防錆剤水溶液注入用容器内の液面を前記グラウト未充填空洞上端高さに維持させて自然流下による注入作業を行うことにある。
【００１８】
請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記密閉度の計測によって前記グラウト未充填空洞上端の密閉を確認した後、前記空洞内に防錆剤水溶液注入用ホースの先端を前記グラウト未充填空洞上端に可能な限り近い位置まで挿入した状態で前記空洞内を減圧させ、然る後、該防錆剤水溶液注入ホースから防錆剤水溶液を注入することにある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、請求項１に記載のように、既設ＰＣ構造物のＰＣ緊張材挿通シース傾斜部分のグラウト未充填空洞内に防錆剤水溶液を注入するに際し、該防錆剤水溶液の注入作業に先立って、前記グラウト未充填空洞上端の密閉度を計測し、該グラウト未充填空洞上端が密閉された状態にある場合と、通気性がある場合とに応じて、防錆剤水溶液の注入する方法を選択使用することにより、空洞の状態に応じた適切な防錆剤注入方法を選択使用することができる。
【００２０】
即ち、グラウト未充填空洞上端の密閉度が高い場合に、防錆剤水溶液を加圧注入すると、注入用ホースの連結部からの漏れが生じ、また、空洞内に存在している空気の逃げ場がなくなり、グラウト未充填空洞上端下に空気溜りが残り、効果的な防錆剤水溶液注入がなされない。
【００２１】
また、グラウト未充填空洞上端の密閉度が高い場合には、空洞内を真空に近い状態に減圧した状態で防錆剤水溶液を注入することによって、所望の注入状態を得ることが可能であるが、密閉度の程度によっては、必要な真空状態の維持ができない場合もある。
【００２２】
更に、グラウト未充填空洞上端に通気性がある場合に、防錆剤水溶液を加圧注入すると、グラウト未充填空洞上端の通気路を通じて防錆剤水溶液が舗装上に多量に漏れ出すこととなり、環境基準に抵触する可能性が生じる。
【００２３】
本発明では、上述のように、グラウト未充填空洞上端の密閉度を計測した上で、防錆剤水溶液の注入方法を選択することにより、より適切な防錆剤水溶液の注入状態を発現させることができる。
【００２４】
本発明は、請求項２に記載のように、前記密閉度の計測は、前記空洞に減圧用の流路を連通させ、該流路を通じて減圧ポンプにより前記空洞内を減圧させ、該減圧によって前記グラウト未充填空洞上端以外の通気部分を密閉し、該密閉後の空洞内の減圧度によってグラウト未充填空洞上端の通気性を判断するリークテストにより行うことにより、グラウト未充填空洞上端のみの密閉度が測定できるとともに、グラウト未充填空洞上端以外の通気性隙間が閉鎖されるため、防錆剤水溶液中作業の際の漏洩が防止できる。
【００２５】
本発明は請求項３に記載のように、前記密閉度の計測によって前記グラウト未充填空洞上端の通気を確認した後、該空洞に防錆剤水溶液注入用ホースの一端を連通させ、該ホースの他端側を防錆剤水溶液注入用容器の下端に連通させ、該防錆剤水溶液注入用容器内の液面を前記グラウト未充填空洞上端高さに維持させて自然流下による注入作業を行うことにより、注入されている防錆剤水溶液の液面の管理が容易にでき、舗装側への漏出を容易に防止できる。
【００２６】
本発明は、請求項４に記載のように、前記密閉度の計測によって前記グラウト未充填空洞上端の密閉を確認した後、前記空洞内に前記防錆剤水溶液注入用ホースを前記グラウト未充填空洞上端に可能な限り近い位置まで挿入した状態で前記空洞内を減圧させ、然る後、該防錆剤水溶液注入ホースから防錆剤水溶液を注入することにより、空洞内の減圧された内圧と大気圧との差圧によって、防錆剤水溶液をグラウト未充填空洞上端に吹き付けられることとなり、防錆剤水溶液の錆層への未浸透部分をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を実施するＰＣ構造物のグラウト未充填空洞上端がＰＣ緊張材定着部である場合における該定着部近傍の概略を示すもので（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図２】図1におけるＡ−Ａ線部分のシース内を示す断面図である。
【図３】図１に示すシースの空洞のリークテスト状態を示す部分縦断正面図である。
【図４】本発明におけるＰＣ緊張材定着部に通気性がある場合の防錆剤水溶液注入方法の一例の概略を示す説明図であり、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図５】本発明におけるＰＣ緊張材定着部が密閉状態にある場合の防錆剤水溶液注入方法の一例の概略を示す説明図であり、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図６】本発明を実施する他のシース内空洞例を示す部分断面図である。
【図７】本発明を実施する更に他のシース内空洞の例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
次に、本発明の実施の態様を、ＰＣ構造物のグラウト未充填空洞１２がＰＣ緊張材定着部３の下側に形成されており、該空洞１２の上端がＰＣ緊張材定着部３である場合における防錆剤水溶液注入方法について説明する。図１は、本発明を実施するＰＣ構造物のＰＣ緊張材定着部近傍部分の断面を示している。図において符号１はＰＣ桁、２はその上の造成した舗装である。ＰＣ桁１には、その上面にＰＣ緊張材定着部３が備えられ、ＰＣ緊張材定着部３には、ＰＣ桁１に埋め込んだ雌コーン４と、その内部にテーパー穴に嵌り合う雄コーン５を有し、両コーン４，５によってＰＣ緊張材６の端部が、緊張状態を維持させて定着されている。
【００２９】
この例では、ＰＣ緊張材６として複数本の単線７を束状にしたものを使用しており、各単線７を両コーン４，５間に挟み込むことにより定着しているが、この他、ＰＣ緊張材６は、単線を使用したＰＣ鋼棒、複数の単線を撚り合わせたＰＣストランドであってもよく、その場合ＰＣ緊張材定着部の構造は、上記各種のＰＣ緊張材に用いられている既往構造を使用した場合であってもよい。
【００３０】
ＰＣ緊張材定着部３は、ＰＣ桁１の表面に形成した凹部８内に備えられ、ＰＣ緊張材６を緊張定着した後に、グラウト作業と後処理を行い、定着部保護コンクリート９を打設して凹部８を埋めることによりＰＣ緊張材定着部３を保護している。
【００３１】
ＰＣ緊張材定着部３の雌コーン４にはシース１０が連結され、このシース１０内にＰＣ緊張材６が挿通されている。シース１０は、ＰＣ緊張材定着部３に近い位置では斜め下向きとなっている。
【００３２】
このような既設のＰＣ桁１の新設時においては、多くの場合、シース１０の一方側から加圧ポンプによってグラウト１１を注入しているものであり、近年においては、他方側から真空ポンプによる減圧を併用してグラウトの充填作業を行い、ＰＣ緊張材定着部３に至るシース内全域にグラウトが充填された状態で密閉するものであるが、例えばグラウト固化前のブリージングの発生や、グラウトに混入した空気が上昇してＰＣ緊張材定着部内側のシース１０内に溜る等の原因によって、図１、図２に示すようにＰＣ緊張材定着部３を上端としたグラウト未充填の空洞１２ができている場合である。
【００３３】
本発明は、凹部８内の定着部保護コンクリート９を撤去せずに空洞１２にグラウトを再充填する前作業として防錆剤水溶液を注入するものであり、図３に示すように先ず、ＰＣ桁１の底面又は側面をシース１０が露出するまで部分的にはつる。然る後にシース１０の露出部分にホース挿入孔１５を開ける。
【００３４】
このホース挿入孔１５に減圧用の流路を構成する真空引き用ホース１６を挿入し、その挿入部分を密閉し、真空ポンプ１７に連通させ、リークテストによってＰＣ緊張材定着部の密閉度を計測する。この密閉度の計測は、空洞１２の全域ではなく、ＰＣ緊張材定着部３のみの密閉度が計測できるように、真空ポンプ１７により空洞内を減圧させた際に、ＰＣ緊張材定着部以外の部分からの吸気、即ち洩れ部分がある場合は、その個所を探し出し、気密性を維持させるための補修材、例えば速乾性の２液性エポキシ樹脂によって密閉する。
【００３５】
洩れ部分の検出は、真空ポンプ１７による減圧の際に空気吸引音が発生するため、この音を検出することによって洩れ部分位置を特定する。
【００３６】
このリークテストによって、ＰＣ緊張材定着部３以外における通気部分を閉鎖した後に空洞１２内の減圧状態が維持されない場合に、ＰＣ緊張材定着部３の密閉度が低く、後述する防錆剤水溶液がＰＣ緊張材定着部３を透して漏洩するものと判定する。
【００３７】
このようにしてＰＣ緊張材定着部３の密閉度を計測した後、密閉度が空洞内の減圧を利用した防錆剤水溶液の注入が可能な程度である場合と、減圧を利用できない程度に密閉度が低い場合とを判定し、次に行う防錆剤水溶液注入を、防錆剤水溶液の自然流下の方式を採用するか、空洞内減圧による吸引注入による方式を採用するかを選択する。
【００３８】
ＰＣ緊張材定着部３の密閉度が低い場合の自然流下方式としては、例えば図４に示すように、ホース挿入孔１５に連結した真空引き用に使用したホース１６を、防錆剤水溶液を自然流下により注入させるための防錆剤水溶液注入用容器１８の下端に連結し、該防錆剤水溶液注入用容器１８内に収容した防錆剤水溶液１９を自然流下させることにより空洞１２内に充填する。
【００３９】
この時、防錆剤水溶液注入用容器１８を、その内部の液面１９を目視できる透明なものとし、ＰＣ緊張材定着部３の高さ、即ち空洞１２の上端の高さに対応させた高さに位置決めし、液面１９がＰＣ緊張材定着部３より高くならないように防錆剤水溶液１９を注ぎ入れながら空洞１２内へ充填させる。これによってＰＣ緊張材定着部３より上には防錆剤水溶液が上昇せず、舗装２側に漏れ出して環境基準に抵触することを防止できる。
【００４０】
ＰＣ緊張材定着部３の密閉度の高い場合の空洞内減圧による吸引方式としては、例えば図５示すように、真空引き用に使用するホース１６の他に、防錆剤水溶液注入用ホース２０を空洞内に挿入し、その先端をＰＣ緊張材定着部３、即ち空洞１２の上端にできる限り近づけた位置まで挿入しておく。
【００４１】
この防錆剤水溶液注入用ホース２０の中間に開閉弁２１を備えておき、他端を防錆剤水溶液容器２２の防錆剤水溶液１９内に挿入しておく。
【００４２】
真空引き用ホース１６の中間位置には、防錆剤水溶液回収容器２３及び開閉弁２４を設置しておく。
【００４３】
まず、開閉弁２１を閉じた状態で真空ポンプ１７により空洞内を減圧する。この減圧によって所定の真空状態に達した後、開閉弁２１を開く。これによって、防錆剤水溶液注入用ホース２０を通して空洞１２内に防錆剤水溶液が吸引され該ホース２０の先端から噴出する。この時、ホース２０の先端はＰＣ緊張材定着部３に近い位置にあるため、防錆剤水溶液がＰＣ緊張材定着部のシース側面に吹き付けられ、該ホース２０の先端より上にあるＰＣ緊張材定着部３のシース側面、シース内面及びＰＣ緊張材６の表面に被着する。
【００４４】
このように噴射された防錆剤水溶液は、空洞１２内を流下して底部からホース１６を通じて防錆剤水溶液回収器２３内に回収させる。防錆剤水溶液注入用容器２２に水溶液がなくなった後、防錆剤水溶液回収器２３内の防錆剤水溶液を防錆剤水溶液注入用容器２２に移し変え、前述した真空ポンプ１７による空洞内、防錆剤水溶液注入用ホース２０を通した空洞１２内のＰＣ緊張材定着部３側へ防錆剤水溶液を吹き付けさせる。この一連の作業を繰り返し、防錆剤水溶液が空洞上端部内の錆層に十分に浸透させる。
【００４５】
また、ＰＣ緊張材定着部３に近い部分のシース内部の状況によっては、防錆剤水溶液注入ホース２０の先端をＰＣ緊張材定着部３十分に近づけることができない場合もあるが、その場合には、防錆剤水溶液注入中に断続的に開閉弁２１を開閉操作し、シース内減圧度を変動させて、防錆剤水溶液注入ホース２０から注入される防錆剤水溶液の流速を瞬間的に早めることにより、防錆剤水溶液の噴射距離を長くすることで、対応することができる。
【００４６】
この一連の作業によって十分な量の防錆剤水溶液がＰＣ緊張材定着部３やＰＣ緊張材６の錆層に浸透させた後、開閉弁２１を閉め、真空度を上昇させ、所望の真空度に達した際に開閉弁２４を閉めた後、開閉弁２１を再度開ける。すると空洞１２内に噴射された防錆剤水溶液は、空洞１２内を流下して底部から順次上方側に液面が上昇して空洞１２内に溜まり、これに浸漬された部分の錆層に浸透する。
【００４７】
この時、液面は空洞１２内が大気圧に達した状態で防錆剤水溶液の流入が停止し、防錆剤水溶液供給前の空洞１２内の真空度に限界があるため、空洞内に残った空気がシース１０の上端に溜まる、いわゆる空気溜りが残ることとなるが、その内部は、前述したホース２０からの防錆剤水溶液の噴射によって、その全域の錆層に防錆剤水溶液が浸透し、空洞１２内全域の錆層に防錆剤水溶液が浸透し、防錆効果が及ぶこととなる。
【００４８】
空洞１２内に残った防錆剤水溶液は、防錆剤水溶液注入用ホース２０の端部を大気に解放し、真空引き用ホース１６の開閉弁２４を開くことによって防錆剤水溶液回収器２３内に流下させて回収する。
【００４９】
尚、上述の実施例は、傾斜したＰＣ緊張材挿通シース内の空洞の上端が、ＰＣ緊張材着部である場合について説明したが、この他、ＰＣ緊張材挿通シースが鉛直方向に向けられている縦向きのＰＣ緊張材定着部下の空洞や、図６に示すようにＰＣ緊張材挿通用シース１０が上下に波打つ形状に配置されている場合においてグラウトの先流れによって生じる傾斜部の空洞１２ａ、図７に示すように、ＰＣ緊張材挿通用シース１０に潰れが生じることによって形成される傾斜した部分の空洞１２ｂに対しても実施することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１  ＰＣ桁
２  舗装
３  ＰＣ緊張材定着部
４  雌コーン
５  雄コーン
６  ＰＣ緊張材
７  単線
８  凹部
９  定着部保護コンクリート
１０  ＰＣ緊張材挿通用シース
１１  グラウト
１２，１２ａ，１２ｂ  空洞
１５  ホース挿入孔
１６  真空引き用ホース
１７  真空ポンプ
１８  防錆剤水溶液注入用容器
１９  防錆剤水溶液
２０  防錆剤水溶液注入用ホース
２１  開閉弁
２２  防錆剤水溶液容器
２３  防錆剤水溶液回収容器
２４  開閉弁
【図１】
0005828426.tif 000002
【図２】
0005828426.tif 000003
【図３】
0005828426.tif 000004
【図４】
0005828426.tif 000005
【図５】
0005828426.tif 000006
【図６】
0005828426.tif 000007
【図７】
0005828426.tif 000008